−8 µC の点電荷から 5 cm の距離における電場の大きさ E を求めよ。 Use k = 8.99 × 10⁹ N·m²/C².
解答つきクーロンの法則と電場ワークシート
1.やさしい
q = −8 µCr = 5 cm
E = N/C
2.やさしい
電子(電荷 −1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量 9.109 × 10⁻³¹ kg)が 1200 N/C の一様な電場の中にある。 重力を無視して、その加速度の大きさ a を求めよ。
E = 1200 N/C|q| = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9.109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.ふつう
+4 µC の電荷と +1 µC の電荷が 40 cm 離れている。点 P は 2 つの電荷を結ぶ線分上にあり、1 つ目の電荷から 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +4 µCq2 = +1 µCr1 = 30 cmr2 = 10 cm
E = N/C
4.ふつう
+10 µC の電荷と +10 µC の電荷が 40 cm 離れている。点 P は 2 つの電荷を結ぶ線分上にあり、1 つ目の電荷から 30 cm の位置にある。P での電場の大きさ E を求めよ。
q1 = +10 µCq2 = +10 µCr1 = 30 cmr2 = 10 cm
E = N/C
5.むずかしい
3 つの正の点電荷が直角三角形の頂点にある:q₃ = 6 µC は直角の頂点に、q₁ = 3 µC はそこから一方の辺に沿って 4 cm の位置に、q₂ = 8 µC はもう一方の辺に沿って 5 cm の位置にある。q₃ にはたらく静電気力の合力の大きさ F を求めよ。
q1 = 3 µCq2 = 8 µCq3 = 6 µCr13 = 4 cmr23 = 5 cm
F = N
6.むずかしい
電子が 5 × 10⁷ m/s で、2 枚の平行な極板の間の一様な電場に極板と平行に入射する。極板の長さは 6 cm、極板間の電場は 4800 N/C である。電子の電荷は 1.602 × 10⁻¹⁹ C、質量は 9.109 × 10⁻³¹ kg とし、重力は無視する。極板を出るとき、電子は横方向にどれだけ y 偏向しているか。答えは mm で求めよ。
v₀ = 5 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 4800 N/Ce = 1.602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9.109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
解答
- 1. E = 2.877 × 10⁷ N/C
- 2. a = 2.11 × 10¹⁴ m/s²
- 3. E = 499444 N/C
- 4. E = 7.991 × 10⁶ N/C
- 5. F = 200.1 N
- 6. y = 0.6078 mm
ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。